Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Kebutuhan akan detektor sinyal THz yang memiliki responsivitas tinggi, noise-equivalent power yang rendah, dan bekerja optimal pada suhu ruang semakin tinggi untuk kebutuhan citra satelit, aplikasi biomedis, dan lainnya. Saat ini, detektor acuan memiliki responsivitas 26V/W dan NEP sebesar 1,7x10^-10 V/Hz. Namun, performa optimal tersebut dapat dicapai ketika detektor beroperasi pada suhu yang sangat rendah. Selain itu, karena antena yang digunakan pada penelitian tersebut adalah antena dipol standard, polarisasi yang dapat diterima hanya ketika medan listrik sebatas pada satu arah. Untuk melampaui batas-batas tersebut, salah satu metode yang dapat digunakan adalah menggunakan acuan desain antena dengan konfigurasi double-crossed bowtie dengan pemilihan material karbon grafit untuk potongan konduktor sebagai bolometer agar menghasilkan daya disipasi yang tinggi dan dapat menangkap gelombang berpolarisasi ganda. Dengan jenis antena ini, diperoleh antena double-crossed bowtie yang beresonansi optimal pada frekuensi THz, dengan S11 sebesar -42,418 dB serta penguatan sebesar 2,096 dB. Performa terbaik dari detektor ini ditandai dengan nilai responsivitas maksimum sebesar 4,148x10^4 dan NEP sebesar 3,178x10^-14V/Hz. Dengan ditambahkan lensa silikon, daya disipasi meningkat sebesar 132,892% menjadi 9,661x10^4V/W dengan NEP sebesar 6,666x10^-15. Penelitian ini menunjukkan peningkatan yang signifikan pada performa sistem untuk menyalurkan daya secara optimal dari sumber THz ke bolometer untuk memeroleh daya disipasi yang tinggi dan berimplikasi pada responsivitas yang tinggi dan NEP yang rendah.

---

The increase in demand for THz detectors which have high responsivity, low noise-equivalent power, and optimally work at room temperature is due to the advancements in remote sensing, biomedical applications, and many more. Today, a BiSb Thermocouple has a responsivity of 26 V W for every watt received and 1.7 × 10−10 V √Hz . of NEP. However, its peak performance occurred only at a very low temperature. In addition, the coupled antenna design was specifically standard dipole. Therefore, the signal is received only if its electric field oscillates in a single direction. To break these limitations, one method that is proposed in this research is using a double-crossed bowtie antenna to broaden its signal-receiving capability to unlimited directions. Modifying the detector’s conductor bar will also contribute to the detector’s optimum working temperature. By modifying the conductivity of the bar and limiting the research’s environmental circumstances, the detector’s peak performance can be achieved at room temperature condition. With this specifically chosen antenna design, we have achieved a transmission antenna with -42.418 dB and a gain of 2.096 dB. The best performance of this detector design after a series of optimizations is shown by its 4.148 × 104 V W responsivity and 3.178 × 10−14 V vHz NEP. In addition, the idea of adding a lens before the wave approaches the detector improved the detector responsivity by 132.892% with the responsivity of 9.661 × 104 V W and NEP 6.666 × 10−15 V vHz . This research is expected to show the feasibility of the system to fully transfer power from the THz source to the feed point to the conductor bar to achieve high power dissipation which leads to high responsivity and low NEP."

"Kemajuan teknologi telekomunikasi dengan menggunakan gelombang mikro telah memacu perkembangan teknologi bidang antena. Antena mikrostrip adalah salah satu jenis antena gelombang mikro yang telah mendapat perhatian luas pada beberapa tahun belakangan ini. Antena ini mempunyai beberapa keunggulan antara lain dimensinya yang kecil, bentuknya sederhana, bobot yang ringan, dan kompatibel dengan Integrated Circuit. Tetapi is juga mempunyai keterbatasan temtama dalam hal pola radiasi dan penguatan antena. Salah satu teknik yang bisa dibangun untuk meningkatkan performansinya yaitu membuat komposisi elemen-elemen peradiasi dalam bentuk Array (linier atau planar). Tesis ini membahas pembuatan antena mikrostrip cincin yang dikopling melalui celah (aperture) oleh saluran pencatu coplanar waveguide (CPW) untuk antena elemen tunggal dan antena array. Antena mikrostrip bentuk cincin diteliti sehubungan dengan kemungkinan untuk mereduksi area elemen peradiasi dan meng-insert elemen lain kedalam ruang cincin bagian dalam. Sejauh ini, saluran pencatu yang banyak digunakan adalah saluran mikrostrip. Saluran CPW yang dibahas pada tesis ini menawarkan beberapa keunggulan seperti kemudahan untuk mengontrol impedansi karakteristik dengan mengatur kombinasi lebar celah (gap width) dan Iebar strip (strip width) dan saluran CPW tersebut, kemudahan untuk membuat koneksi sari dan paralel dalam divais aktif atau pasif lainnya. Teknik pencatuan Aperture Coupling mempunyai keunggulan seperti tidak ada titik-titik pensolderan, radiasi parasitik yang kecil, dan kemungkinan untuk mempertinggi lebar band antena. Antena dibuat pada substrat dielektrik yang terpisah dari substrat saluran pencatu dengan variasi panjang stub untuk pengkarakterisasian unjuk kerja antena. Antena dirancang menggunakan perangkat bantu antara lain PCAAD, MSA CAD, App CAD. Parameter antena diukur di labolatorium Telekomunikasi Universitas Indonesia. Hasilnya memperlihatkan bahwa kopling optimal antara saluran pencatu dan antena yang beroperasi pada frekuensi 4 GHz dapat terjadi hanya pada beberapa titik panjang stub tertentu. Juga, parameter-parameter basil pengukuran antena menunjukkan performansi yang baik.

---

The improvement of telecommunication technology using microwave has driven the growth of antenna technology. Mficrostrip antenna is one of type of antenna, which have found wide interest in the past few years. It has some advantages such as small size, low profile, lightweight, and compatibility with integrated circuit. But it has also limitation especially in radiation pattern and gain of antenna. One of technique that can be made to increase its performance is to compose the radiating elements into linear or planar array.

This paper presents the design of ring-patch microstrip antenna, which is aperture-coupled by coplanar waveguide (CPW) feedline for single element and array antenna. Ring-patch microstrip antenna investigated due to its possibility to reduce the area of the radiating element and to insert another element into the inner aperture of the ring-patch. Mostly, the feeding lines mainly utilized microstrip line. The CPW in this paper offer main advantages such as easy to control the characteristic impedance with adjusting gap width and strip width, easy to make series and parallel connection in either passive or active device. The aperture-coupled feeding technique has several advantages such that no soldering points, weak parasitic radiation, and the possibility to enhance the bandwidth of antenna.

Antennas were fabricated on separate dielectric substrate compared with the feeding line dielectric substrate layer with various stub lengths to characterize the performance of antenna. The antennas were designed using several tools such as MSA CAD, PCA.AD, and APP CAD. The results show that the coupling between the feeding line and the antenna operating in 4 GHz can be made only for few points of the stub length. In addition, measured parameters show good performance."

"Pada skripsi ini telah dirancang antena mikrostrip p\anar array segiempat 16 elemen dengan teknik pencatuan direct. Antena ini memiliki frekuensi kerja 1.7 GHz. Antena bentuk array ini terdiri dari 4 sub-array yang masing-masing sub-array terdiri dari 4 elemen. Karakteristik yang diamati pada skripsi ini adalah bandwidth, Return Loss/VSWR, dan gain. Perancangan antena menggunakan simulasi dengan soiiware microwave office 2002 v5.00 dengan simulasi pada PCAAD 3.0 menggunakan metode cavity. Dari hasil simulasi dan pengukuran diperoleh bahwa antena bentuk planar array segiempat ini memiliki bandwidth sebesar 19.14 MHz dengan impedansi karakteristik sebesar 36.58 - j 17.95 dan gain yang didapatkan sebesar 16.89 dB, naiuk 9.00 dB dari antena planar array 4 elemen dengan gainnya 7.89 dB."

"Antena mikrostrip (MSA) telah banyak digunakan karena memiliki banyak keuntungan seperti bentuknya yang ringkas, praktis, ringan dan mudah untuk mengatur polarisasinya. Namun, terdapat kekurangan pada antena microstrip ini, yaitu gain yang rendah [5]. Karakteristik gain tinggi sangat dibutuhkan dalam komunikasi satelit. Antena array yang merupakan gabungan beberapa elemen tunggal adalah cara untuk mengatasi masalah ini. Pada skripsi ini antena array yang dirancang berbentuk planar dengan ukuran 2x2 (4 elemen) yang menghasilkan polarisasi melingkar. Teknik yang digunakan untuk membangkitkan polarisasi melingkar pada antena array segitiga sama sisi adalah dengan pencatuan ganda secara langsung pada masing-masing elemennya. Matching antar elemen merupakan salah satu faktor penting dalam menyusun antena array. Transformer X/4 merupakan teknik yang digunakan pada matching antar elemen. Karakteristik yang diamati pada skripsi ini adalah bandwidth, axial ratio bandwidth, pola radiasi, dan gain. Antena array bekerja pada frekuensi sekitar 2.625 GHz dengan polarisasi melingkar. Dari hasil pengukuran diperoleh polarisasi melingkar dengan axial ratio bandwidth sebesar 28 MHz atau sebesar 1,07 %. Gain antena mikrostrip patch segitiga sama sisi sebesar 11,24 dB pada frekuensi 2.625 GHz. Berkas utama antena mikrostrip patch segitiga sama sisi pada bidang E berada pada arah 0_ dilihat dari pola radiasi antena array."

"Perkembangan teknologi komunikasi bergerak menuntut dimensi perangkat yang kecil, tipis, dan ringan. Untuk menjawab tuntutan tersebut, digunakan antena planar. Masalah utama dalam desain antena planar adalah timbulnya gelombang permukaan dalam material substrat yang mengakibatkan penurunan karakteristik radiasi. Salah satu cara mengeleminasi gelombang permukaan adalah penggunaan struktur μ negative (MNG) metamaterial spiral resonator (SR). Oleh karena itu dilakukan studi antena planar struktur spiral resonator (SR) sebagai elemen radiator untuk mencari sifat μ negative (MNG) metamaterial-nya pada rentang frekuensi hingga 5 GHz, mengembangkan model pendekatan analitis untuk mengkarakteristik pola radiasi, melakukan simulasi dan pengukuran karakteristik radiasi pada frekuensi 2,4 GHz. Hasil studi antena planar struktur MNG metamaterial SR menunjukkan bahwa permeabilitas efektif (μeff) mempunyai bagian riil negatif ?2,5 pada frekuensi paling rendah 0,1 GHz, relatif tidak berubah terhadap perubahan nilai N = 3, 5, 7, dan 10. Bagian imajiner negatif menunjukkan kecenderungan frekuensi bergeser ke kiri dengan bertambah besarnya nilai N. Sedangkan nilai permitivitas efektif (eff) positif untuk semua rentang frekuensi, kecuali rentang frekuensi 0,1 ? 0,7 GHz berharga negatif. Hal ini menunjukkan bahwa nilai negatif μeff dan nilai positif eff merupakan sifat MNG struktur SR pada rentang frekuensi tersebut. Perbandingan hasil simulasi dan perhitungan permeabilitas efektif (μeff) dan permitivitas efektif (eff) menunjukkan kemiripan karakteristik. Selain melalui simulasi dan pengukuran, karakteristik pola radiasi diperoleh melalui pendekatan linier susun (linear array approach) untuk struktur SR patch tunggal dan pendekatan planar susun (planar array approach) untuk struktur SR patch susun. Perbandingan karakteristik pola radiasi hasil simulasi, pengukuran, dan pendekatan linier susun atau pendekatan planar susun menunjukkan kesamaan pada arah boresight, meskipun terjadi sedikit perbedaan pada sidelobe dan backlobe. Dengan demikian model pendekatan analitis ini dapat digunakan sebagai metode alternatif untuk mengkarakteristik pola radiasi antena planar struktur MNG metamaterial SR. Hasil simulasi dan pengukuran karakteristik radiasi antena yang distudi menunjukkan kemiripan dengan perolehan frekuensi 2,41 GH, S11 = ?23 dB, bandwidth hingga 96 MHz pada S11 = ?10 dB, gain antena = 6,8 dB dan efisiensi hingga 73,4%. Dimensi antena yang diusulkan berkurang hingga 53 % dibanding dengan antena patch konvensional. Spiral Resonator (SR) mempunyai struktur yang unik, dapat berfungsi sebagai radiator dan secara signifikan dapat mereduksi dimensi antena planar. Oleh karena itu, struktur SR memiliki prospek yang baik untuk pengembangan aplikasi antena planar.

---

The development of mobile communications technology requires the device to be small, thin, and light weight. To solve this requirement, the planar antenna is used. The main problem in the design of planar antenna is the emergence of surface waves in the substrate material that reduce the radiation characteristics. To eleminate the surface wave, the μ negative (MNG) metamaterial spiral resonator (SR) is used. Therefore, the study of planar antenna with SR structure as a radiator elemen is conducted to search its μ negative (MNG) metamaterial at the frequency range up to 5 GHz, to develop a model of the analytical approach for characterizing a radiation pattern, to simulate and measure radiation characteristics at the frequency of 2.4 GHz.

The result of the study of the planar antenna with μ negative (MNG) metamaterial SR structure shows that effective permeability value has a negative real part of ?2.5 along the frequency at least 0.1 GHz, which is relatively change to the N value such as N = 3, 5, 7, and 10. Its imaginary part shows the frequency tend to move left if N value increase. The effective permittivity is positive for the frequency range of 0 ? 5 GHz, except for the frequency range of 0.1 ? 0.7 GHz is a negative. It shows that the negative value of μeff and positive value of eff indicate the MNG properties of the SR structure at the frequency range. Comparison between simulation and calculation results of the effective permeability and permittivity shows a good agreement.

In addition through simulation and measurement, the radiation pattern can be characterized by linear array approach for single patch SR structure and planar array approach for patch array SR structure. Comparison among of the simulation, measurement, and linear array approach for single patch SR structure and planar array approach for patch array SR structure shows a good agreement at a boresight direction, even though there was a slight difference at the sidelobe and backlobe. It shows that this analytical model can be used as alternative method to characterize the radiation pattern of the planar antenna with μ negative (MNG) metamaterial SR structure.

The simulation and measurement results of the radiation characteristic of the proposed antenna show a good agreement such as the frequency of 2.41 GHz, S11 = ?23 dB, bandwidth up to 96 MHz at S11 = ?10 dB, antenna gain = 6.8 dB and efficiency up to 73.4%.

Spiral resonator (SR) has a unique structure, it can be functionalized as a radiator and significantly reduce the dimension of the planar antenna. Therefore, the SR structure has a good prospect for developing of the planar antenna aplication."